复习TCP、UDP协议(三次握手、四次挥手)

复习TCP、UDP协议(包含三次握手、四次挥手)

一、首先了解一下TCP、UDP协议

可以看出TCP、UDP协议是工作在传输层的协议

那么什么是TCP协议呢？

TCP协议：

文件分段
建立会话
可靠传输
流量控制
拥塞控制
提供全双工通信
面向字节流传输
点对点通信

简单来说就是：可靠的传输层协议

那么什么又是UDP协议呢？

UDP协议：

一个数据包即可完成通信
无需无需建立会话
无需流量控制
无需可靠传输
UDP尽最大努力交付，但是不保证可靠交付
支持一对一、一对多、多对多通信

让我们比较一下TCP和UDP的区别吧

TCP与UDP区别：

1、连接

TCP是面向连接的传输层协议，传输数据需要先建立连接
UDP不需要连接，即刻传输数据

2、服务对象

TCP是一对一的两点服务
UDP支持一对一、一对多、多对多服务

3、可靠性

TCP可靠的传输层协议
UDP尽力传输数据，不保证数据可靠性

4、拥塞控制

TCP具有拥塞控制机制
UDP不具有拥塞控制

5、流量控制

TCP具有流量控制机制
UDP不具有流量控制

6、首部开销

TCP协议首部较长，首部一般为20字节，如果加上可选则会增大
UDP协议首部较短，8个字节固定不变开销较小

了解一下TCP头部格式：

20个字节固定首部：
源端口(2B)、目标端口(2B)、序号(服务器端字节流发送的第一个字节序号)、
确认号(客户端返回让服务器端发送字节流的第一个字节的序号)、
数据偏移(记录TCP数据部分的起始地址)4b 一位代表4个字节、保留(目前没用)、
标记位：
URG：当前数据包发送的优先级
ACK：确定确认号是否有效
SYN：会话同步
PSH：当前数据包就收的优先级
RST：TCP会话异常错误
FIN：释放连接
可变长度(非必须)
了解一下UDP头部格式：

二、详解TCP协议

1、建立连接阶段

1.1 三次握手：

了解一下步骤：

最初双方都处于closed状态
服务端进入监听状态listen
客户端发送：SYN=1,ACK=0,seq=x
- 进入syn_sent状态
服务端响应：SYN=1,ACK=1,seq=y,ack=x+1
- 进入syn_rcvd状态
客户端再次确认：ACK=1,seq=x+1,ack=y+1
- 双方进入established状态进行通信
  
  用单身狗的方式了解下：
  
  为什么需要三次握手？二次、四次不行吗？
  原因一：三次握手可以避免资源浪费
  如果只有两次握手，当客户端的请求连接在网络中阻塞，客户端没有接收到报文，就会重新发送，由于没有第三次握手，服务器不清楚客户端是否收到了自己发送的建立连接的确认信号，所以每收到一个就只能先主动建立一个连接，占用一个端口，浪费服务器资源
  比如：客户端A给服务器B发送一个建立连接的请求，但是网络传输比较慢，一段时间A发现B没有回应，于是又给B发送一次请求，这次网络比较顺畅先于第一次请求到达B，B给第二次一个回应，A收到回应连接建立。但是过一会第一次连接也到了B，B又给一次回应，这次A不搭理他。B就一直在等A的回应。占用系统资源系统资源
  原因二：三次握手可以避免历史连接导致连接混乱问题
  客户端A给服务器B发送一个请求，由于某种原因B没收到，于是A又重新发送一次，然后B收到两个请求，造成连接混乱

2、数据传输阶段

2.1 流量控制：

先了解一下TCP协议进行数据传输的过程

先将文件分块放入发送方的TCP缓存中
后由网络从缓存中取出数据传输
接收方接收数据放入缓存
再从缓存中取出数据
tips：面向字节流：将文件分块（大小不一定）放入TCP缓存中再从缓存中将数据进行传输，传输大小与放入缓存中块的大小不同。以某几个字节为一组进行传输(随机)
流量控制的方法是使用滑动窗口技术：
在发送方和接收方缓存中设置一个相同大小的滑动窗口，根据数据传输中约定滑动窗口的大小实现流量控制